T-кварк

t-кварк

t-кварк (истинный кварк, топ-кварк)
Символ:	t
Состав:	Элементарная частица
Семья:	Фермион
Группа:	Кварк
Поколение:	Третье
Участвует во взаимодействиях:	сильное, слабое, электромагнитное, гравитационное
Обнаружена:	коллаборации CDF и D0, 1994
Кол-во типов:	3
Масса:	173,1 ± 1,3 ГэВ/c2
Время жизни:	1×10−25 с
Каналы распада:	W+b
Электрический заряд:	+2/3 e
Цветовой заряд:	r, g, b
Спин:	½

Аромат в физике элементарных частиц  п··р

Ароматы и квантовые числа: Лептонное число: L Барионное число: B Странность: S Очарование: C Прелесть: B' Истинность: T Изоспин: I или Iz Слабый изоспин: Tz Электрический заряд: Q Комбинации: Гиперзаряд: Y Y=2(Q-Iz) Y=B+S+C+B'+T Слабый гиперзаряд: YW YW=2(Q-Tz) YW=B−L См. также: CPT-инвариантность CKM-матрица CP-инвариантность Хиральность

t-кварк или истинный кварк (англ. truth) или топ-кварк (англ. top) — кварк с зарядом +(2/3)e, принадлежащий к третьему поколению. Имея массу 173,1 ± 1,3 ГэВ/c² ^[1], он является наиболее массивной среди всех частиц Стандартной Модели (за исключением пока не обнаруженного бозона Хиггса); его масса близка к массе ядра рения. Время жизни t-кварка составляет 10⁻²⁵ с, в 20 раз меньше временно́й шкалы сильного взаимодействия. Ввиду короткого времени жизни он не успевает после возникновения адронизоваться (стать частью адрона) и ведёт себя как «голый» кварк; таким образом, не существует адронов, содержащих валентный t-кварк (виртуальные t-кварки, строго говоря, присутствуют в любом адроне). Распадается почти всегда на b-кварк и W-бозон (слабый распад); около 9 % распадов происходят с излучением лёгкого заряженного лептона (электрона или мюона) и соответствующего нейтрино. Распад с вылетом тяжёлого τ-лептона пока не наблюдался с достаточно значимой статистикой. Электромагнитные каналы распада подавлены (радиационный распад в более лёгкие u- или c-кварк по реакциям t→γu, t→γc не обнаружен, экспериментальная вероятность таких реакций менее 0,6 %). Аналогичные слабые реакции с вылетом вместо фотона Z-бозона (t→Z⁰u, t→Z⁰c) предсказаны, но достоверно пока не наблюдались (вероятность менее 14 %). Распад t-кварка за счёт сильного взаимодействия запрещён.

Был открыт в 1995 г. в экспериментах на коллайдере Теватрон в американской лаборатории Фермилаб коллаборациями CDF и D0. В настоящее время (до запуска Большого адронного коллайдера) Теватрон был единственным в мире экспериментальным комплексом, где могли появляться t-кварки. Энергия сталкивающейся протон-антипротонной пары в системе центра масс на этом ускорителе равна 1960 ГэВ. При такой энергии пары t-кварк+t-антикварк рождаются с сечением около 7 пикобарн, что совпадает с предсказанием Стандартной Модели (6,7-7,5 пикобарн для массы t-кварка 175 ГэВ/c²).

Примечания

1. ↑ Tevatron Electroweak Working Group, Top Subgroup

Ссылки

• Сводная таблица свойств частиц на сайте Particle Data Group.(англ.)
• Полная таблица свойств частиц на сайте Particle Data Group.(англ.)

См. также

• b-кварк
• Тяжёлые ароматы